Extracția matricei extracelulare cu sonicatorul pentru plăci cu 96 de godeuri UIP400MTP
Metodele tradiționale de extracție a matricei extracelulare (EM) implică adesea mai multe etape pentru dezintegrarea matricei biofilmului. Totuși, aceste tehnici pot fi consumatoare de timp și inconsecvente, ceea ce duce la variabilitatea rezultatelor. Cu sonicatorul pentru plăci cu 96 de godeuri UIP400MTP, procesul de extracție a EM este facilitat semnificativ, asigurând o dezintegrare foarte eficientă, precisă și uniformă a biofilmului în formate cu capacitate mare de procesare a probelor. UIP400MTP utilizează ultrasunete focalizate pentru a genera cavitație controlată, descompunând eficient matricea biofilmului și păstrând în același timp viabilitatea și integritatea celulelor înglobate în biofilm. Utilizarea UIP400MTP îmbunătățește reproductibilitatea și acuratețea testelor din etapele ulterioare, cum ar fi analizele metabolomice și proteomice, testele de viabilitate și studiile de sensibilitate antimicrobiană. Prin eficientizarea extracției EM, UIP400MTP le permite cercetătorilor să obțină rezultate consecvente și de înaltă calitate, oferind perspective mai profunde asupra dinamicii biofilmelor și a interacțiunilor acestora cu agenți externi.
Extracția matricei extracelulare
Matricea extracelulară (EM) este o componentă esențială a biofilmelor formate de microorganisme precum Candida albicans. Compusă din polizaharide, proteine, lipide și ADN extracelular, EM asigură integritatea structurală, mediază aderența la suprafețe și contribuie semnificativ la rezistența antimicrobiană. Extracția și analiza EM sunt esențiale pentru înțelegerea biologiei biofilmelor, elucidarea mecanismelor de rezistență la medicamente și identificarea unor noi ținte terapeutice.
Protocol pentru extracția matricei extracelulare (EM) din biofilmele de Candida albicans folosind UIP400MTP
Acest protocol se concentrează pe extracția matricei extracelulare (EM) din biofilmele statice de Candida albicans. Sonicatorul UIP400MTP este integrat pentru a înlocui etapele tradiționale de răzuire sau etapele bazate pe enzime, în vederea îmbunătățirii eficienței și reproductibilității.
Materiale necesare
Instrucțiuni pas cu pas pentru extracția EM
- Formarea biofilmului static
Pentru biofilmele statice, inoculați C. albicans în godeurile unei plăci cu 96 de godeuri folosind mediu RPMI-1640. Fiecare godeu trebuie să conțină un volum constant de inocul (de ex., 200 µL per godeu).
Incubați placa la 37°C în condiții statice timp de 24 de ore pentru a permite formarea biofilmului pe suprafețele godeurilor. - Pregătirea biofilmului pentru extracție
După incubare, aspirați cu grijă și îndepărtați mediul uzat din fiecare godeu, fără a perturba biofilmul.
Clătiți cu atenție fiecare godeu cu PBS steril (de ex., 200 µL) pentru a îndepărta celulele slab atașate și resturile planctonice. Repetați acest pas de două ori.
Adăugați PBS proaspăt sau tamponul de extracție (de ex., 200 µL) în fiecare godeu pentru pregătirea sonicării. - Sonicarea cu UIP400MTP
Așezați placa cu 96 de godeuri care conține PBS sau tampon de extracție în tava sonicatorului UIP400MTP. Pentru a poziționa corect placa multi-godeu, urmați instrucțiunile din manual.
Sonicați timp de 5–6 minute la o setare blândă (amplitudine 60%, mod pulsat), asigurând dezintegrarea uniformă a structurii biofilmului și eliberarea componentelor EM.
Utilizați controlul temperaturii al sonicatorului UIP400MTP (senzorul de temperatură și setările) pentru a evita încălzirea excesivă sau deteriorarea probelor. - Tratamentul cu rășină schimbătoare de cationi (CER)
Transferați lichidul sonicat din fiecare godeu într-o nouă placă cu 96 de godeuri.
Adăugați în fiecare godeu un volum dublu de suspensie CER (preparată în PBS sau tampon) (de ex., volum total de 400 µL per godeu).
Sigilați placa și incubați-o pe un agitator de plăci sau pe un rotator la 400 rpm timp de 3 ore pentru a permite legarea și izolarea componentelor EM. - Separare și filtrare
Centrifugați placa la 2.000 × g timp de 10 minute pentru a separa rășina și celulele de supernatant.
Transferați cu atenție supernatantul care conține EM din fiecare godeu într-o nouă placă cu 96 de godeuri.
Filtrați supernatantul printr-un filtru de 0,22 µm folosind un sistem de vacuum manifold pentru plăci sau un echivalent, pentru a obține un extract EM curat. - Analiza EM
Utilizați tehnici precum UPLC-Q-TOF-MS pentru profilarea nețintită a metaboliților sau folosiți teste specifice (de ex., BCA pentru proteine, kituri de cuantificare a trigliceridelor și a carbohidraților) pentru a caracteriza componentele EM.
Extracția matricei extracelulare cu capacitate mare de procesare a probelor
Eficiența ridicată a extracției matricei extracelulare (EM) cu sonicatorul UIP400MTP a revoluționat pregătirea probelor pentru testele care necesită o analiză precisă a proprietăților biofilmului. UIP400MTP utilizează unde ultrasonice pentru a dezintegra precis și uniform matricea biofilmului, permițând eliberarea eficientă a componentelor EM și păstrând în același timp viabilitatea și integritatea celulelor. Această abordare îmbunătățește semnificativ fiabilitatea testelor precum testele de viabilitate a biofilmului, studiile proteomice și metabolomice și evaluările sensibilității antimicrobiene.
Pentru testele de recuperare a biofilmului, cum ar fi numărarea unităților formatoare de colonii (CFU), extracția EM cu UIP400MTP asigură accesul neobstrucționat al reactivilor la celulele înglobate în biofilm. În mod similar, analizele proteomice și metabolomice, precum UPLC-Q-TOF-MS, beneficiază de izolarea cu randament ridicat a proteinelor, lipidelor și metaboliților. UIP400MTP susține, de asemenea, testarea precisă a sensibilității antimicrobiene, permițând determinarea exactă a valorilor MIC și MBEC ale biofilmului. În plus, extracția eficientă facilitată de UIP400MTP sprijină testele de activitate enzimatică, cuantificarea componentelor și studiile structurale, oferind informații valoroase despre rolul matricelor extracelulare în arhitectura biofilmului, aderență și mecanismele de rezistență.
Această metodă de extracție reproductibilă, cu capacitate mare de procesare a probelor, optimizează pregătirea EM, asigurând rezultate superioare într-o gamă largă de teste legate de biofilm.
Extracția EM cu capacitate mare de procesare a probelor cu sonicatorul pentru plăci cu 96 de godeuri UIP400MTP
Literatură / Referințe
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Întrebări frecvente
Care este rolul matricei extracelulare?
Matricea extracelulară (EM sau ECM) oferă suport structural celulelor, reglează comunicarea intercelulară și influențează comportamentul celular.
Ce rol are matricea extracelulară pentru țesuturi?
Pentru țesuturi, EM servește drept schelet care menține integritatea structurală, facilitează reziliența mecanică și mediază semnalizarea biochimică pentru a regla procese precum creșterea, diferențierea și repararea.
Ce este aderența la matricea extracelulară?
Aderența la matricea extracelulară se referă la interacțiunea dintre celule și EM, mediată în principal de molecule de adeziune de pe suprafața celulei, precum integrinele, permițând ancorarea celulelor, transducția semnalului și migrarea.
De ce se extrage matricea extracelulară pentru teste?
EM se extrage pentru teste în scopul studierii compoziției sale, al înțelegerii rolului său în procesele celulare și al investigării influenței sale asupra progresiei bolilor, inclusiv asupra formării biofilmelor și a rezistenței antimicrobiene.
Care sunt procedurile uzuale de extracție a matricei extracelulare?
Procedurile uzuale de extracție includ metode fizice precum ultrasonicarea, tratamente chimice cu detergenți sau săruri și digestia enzimatică, pentru a izola componentele EM păstrându-le integritatea.
Ce este matricea extracelulară decelularizată (dECM)?
Matricea extracelulară decelularizată (dECM) se obține prin îndepărtarea materialului celular din țesuturi, păstrând în același timp proprietățile structurale și biochimice ale EM. Este utilizată în medicina regenerativă ca schelet pentru ingineria tisulară și cultura celulară.
Citiți mai multe despre decelularizarea asistată cu ultrasunete a matricei extracelulare!
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță, de la scară de laborator până la scară industrială.

